- 浏览: 125159 次
- 性别:
- 来自: 上海
文章分类
最新评论
-
yanmie:
您的文章已被本站收录地址:http://airmyth.com ...
flex4组件_s:states -
翠儿123:
怎么读取上传文件内容
wicket的上传和下载 -
FIGWORT:
我不是故意的,我只是试试表情不小心点了发布!
jdbc连接access的方法 -
FIGWORT:
...
jdbc连接access的方法 -
ballkingyao:
请问怎么取得上传文件的名称呢?那个getClicentName ...
wicket的上传和下载
之前说的算法基本上都比较枯燥的(废话,算法都很枯燥……),这次要介绍的蚁群算法(Ant Colony Algorithm)却是一种源于自然现象的算法,也是一种 meta heuristic,即与具体问题关系不大的优化算法,也就是它是一种用来在图中寻找优化路径的机率型技术。Marco Dorigo于1992年在他的博士论文中引入,其灵感来源于蚂蚁在寻找食物过程中发现路径的行为。
小小的蚂蚁总是能够找到食物,他们具有什么样的智能呢?设想,如果我们要为蚂蚁设计一个人工智能的程序,那么这个程序要多么复杂呢?首先,你要让蚂蚁能够避开障碍物,就必须根据适当的地形给它编进指令让他们能够巧妙的避开障碍物,其次,要让蚂蚁找到食物,就需要让他们遍历空间上的所有点;再次,如果要让蚂蚁找到最短的路径,那么需要计算所有可能的路径并且比较它们的大小,而且更重要的是,你要小心翼翼的编程,因为程序的错误也许会让你前功尽弃。这是多么不可思议的程序!太复杂了,恐怕没人能够完成这样繁琐冗余的程序。
为什么这么简单的程序会让蚂蚁干这样复杂的事情?答案是:简单规则的涌现。事实上,每只蚂蚁并不是像我们想象的需要知道整个世界的信息,他们其实只关心很小范围内的眼前信息,而且根据这些局部信息利用几条简单的规则进行决策,这样,在蚁群这个集体里,复杂性的行为就会凸现出来。这就是人工生命、复杂性科学解释的规律!
下面就是实现如此复杂性的七条简单规则:
1、范围:
蚂蚁观察到的范围是一个方格世界,蚂蚁有一个参数为速度半径(一般是3),那么它能观察到的范围就是3*3个方格世界,并且能移动的距离也在这个范围之内。
2、环境:
蚂蚁所在的环境是一个虚拟的世界,其中有障碍物,有别的蚂蚁,还有信息素,信息素有两种,一种是找到食物的蚂蚁洒下的食物信息素,一种是找到窝的蚂蚁洒下的窝的信息素。每个蚂蚁都仅仅能感知它范围内的环境信息。环境以一定的速率让信息素消失。
3、觅食规则:
在每只蚂蚁能感知的范围内寻找是否有食物,如果有就直接过去。否则看是否有信息素,并且比较在能感知的范围内哪一点的信息素最多,这样,它就朝信息素多的地方走,并且每只蚂蚁多会以小概率犯错误,从而并不是往信息素最多的点移动。蚂蚁找窝的规则和上面一样,只不过它对窝的信息素做出反应,而对食物信息素没反应。
4、移动规则:
每只蚂蚁都朝向信息素最多的方向移,并且,当周围没有信息素指引的时候,蚂蚁会按照自己原来运动的方向惯性的运动下去,并且,在运动的方向有一个随机的小的扰动。为了防止蚂蚁原地转圈,它会记住最近刚走过了哪些点,如果发现要走的下一点已经在最近走过了,它就会尽量避开。
5、避障规则:
如果蚂蚁要移动的方向有障碍物挡住,它会随机的选择另一个方向,并且有信息素指引的话,它会按照觅食的规则行为。
7、播撒信息素规则:
每只蚂蚁在刚找到食物或者窝的时候撒发的信息素最多,并随着它走远的距离,播撒的信息素越来越少。
下面的程序开始运行之后,蚂蚁们开始从窝里出动了,寻找食物;他们会顺着屏幕爬满整个画面,直到找到食物再返回窝。
其中,‘F’点表示食物,‘H’表示窝,白色块表示障碍物,‘+’就是蚂蚁了。
参数说明:
最大信息素:蚂蚁在一开始拥有的信息素总量,越大表示程序在较长一段时间能够存在信息素。信息素消减的速度:随着时间的流逝,已经存在于世界上的信息素会消减,这个数值越大,那么消减的越快。
错误概率表示这个蚂蚁不往信息素最大的区域走的概率,越大则表示这个蚂蚁越有创新性。
速度半径表示蚂蚁一次能走的最大长度,也表示这个蚂蚁的感知范围。
记忆能力表示蚂蚁能记住多少个刚刚走过点的坐标,这个值避免了蚂蚁在本地打转,停滞不前。而这个值越大那么整个系统运行速度就慢,越小则蚂蚁越容易原地转圈。
源代码如下(不同编译器可能需做一定修改):#define SPACE 0x20 #define ESC 0x1b #define ANT_CHAR_EMPTY '+' #define ANT_CHAR_FOOD 153 #define HOME_CHAR 'H' #define FOOD_CHAR 'F' #define FOOD_CHAR2 'f' #define FOOD_HOME_COLOR 12 #define BLOCK_CHAR 177 #define MAX_ANT 50 #define INI_SPEED 3 #define MAXX 80 #define MAXY 23 #define MAX_FOOD 10000 #define TARGET_FOOD 200 #define MAX_SMELL 5000 #define SMELL_DROP_RATE 0.05 #define ANT_ERROR_RATE 0.02 #define ANT_EYESHOT 3 #define SMELL_GONE_SPEED 50 #define SMELL_GONE_RATE 0.05 #define TRACE_REMEMBER 50 #define MAX_BLOCK 100 #define NULL 0 #define UP 1 #define DOWN 2 #define LEFT 3 #define RIGHT 4 #define SMELL_TYPE_FOOD 0 #define SMELL_TYPE_HOME 1 #include "stdio.h" #include "conio.h" #include "dos.h" #include "stdlib.h" #include "dos.h" #include "process.h" #include "ctype.h" #include "math.h" void WorldInitial(void); void BlockInitial(void); void CreatBlock(void); void SaveBlock(void); void LoadBlock(void); void HomeFoodInitial(void); void AntInitial(void); void WorldChange(void); void AntMove(void); void AntOneStep(void); void DealKey(char key); void ClearSmellDisp(void); void DispSmell(int type); int AntNextDir(int xxx,int yyy,int ddir); int GetMaxSmell(int type,int xxx,int yyy,int ddir); int IsTrace(int xxx,int yyy); int MaxLocation(int num1,int num2,int num3); int CanGo(int xxx,int yyy,int ddir); int JudgeCanGo(int xxx,int yyy); int TurnLeft(int ddir); int TurnRight(int ddir); int TurnBack(int ddir); int MainTimer(void); char WaitForKey(int secnum); void DispPlayTime(void); int TimeUse(void); void HideCur(void); void ResetCur(void); /* --------------- */ struct HomeStruct { int xxx,yyy; int amount; int TargetFood; }home; struct FoodStruct { int xxx,yyy; int amount; }food; struct AntStruct { int xxx,yyy; int dir; int speed; int SpeedTimer; int food; int SmellAmount[2]; int tracex[TRACE_REMEMBER]; int tracey[TRACE_REMEMBER]; int TracePtr; int IQ; }ant[MAX_ANT]; int AntNow; int timer10ms; struct time starttime,endtime; int Smell[2][MAXX+1][MAXY+1]; int block[MAXX+1][MAXY+1]; int SmellGoneTimer; int SmellDispFlag; int CanFindFood; int HardtoFindPath; /* ----- Main -------- */ void main(void) { char KeyPress; int tu; clrscr(); HideCur(); WorldInitial(); do { timer10ms = MainTimer(); if(timer10ms) AntMove(); if(timer10ms) WorldChange(); tu = TimeUse(); if(tu>=60&&!CanFindFood) { gotoxy(1,MAXY+1); printf("Can not find food, maybe a block world."); WaitForKey(10); WorldInitial(); } if(tu>=180&&home.amount<100&&!HardtoFindPath) { gotoxy(1,MAXY+1); printf("God! it is so difficult to find a path."); if(WaitForKey(10)==0x0d) WorldInitial(); else { HardtoFindPath = 1; gotoxy(1,MAXY+1); printf(" "); } } if(home.amount>=home.TargetFood) { gettime(&endtime); KeyPress = WaitForKey(60); DispPlayTime(); WaitForKey(10); WorldInitial(); } else if(kbhit()) { KeyPress = getch(); DealKey(KeyPress); } else KeyPress = NULL; } while(KeyPress!=ESC); gettime(&endtime); DispPlayTime(); WaitForKey(10); clrscr(); ResetCur(); } /* ------ general sub process ----------- */ int MainTimer(void) /* output: how much 10ms have pass from last time call this process */ { static int oldhund,oldsec; struct time t; int timeuse; gettime(&t); timeuse = 0; if(t.ti_hund!=oldhund) { if(t.ti_sec!=oldsec) { timeuse+=100; oldsec = t.ti_sec; } timeuse+=t.ti_hund-oldhund; oldhund = t.ti_hund; } else timeuse = 0; return (timeuse); } char WaitForKey(int secnum) /* funtion: if have key in, exit immediately, else wait 'secnum' senconds then exit input: secnum -- wait this senconds, must < 3600 (1 hour) output: key char, if no key in(exit when timeout), return NULL */ { int secin,secnow; int minin,minnow; int hourin,hournow; int secuse; struct time t; gettime(&t); secin = t.ti_sec; minin = t.ti_min; hourin = t.ti_hour; do { if(kbhit()) return(getch()); gettime(&t); secnow = t.ti_sec; minnow = t.ti_min; hournow = t.ti_hour; if(hournow!=hourin) minnow+=60; if(minnow>minin) secuse = (minnow-1-minin) + (secnow+60-secin); else secuse = secnow - secin; /* counting error check */ if(secuse<0) { gotoxy(1,MAXY+1); printf("Time conuting error, any keyto exit..."); getch(); exit(3); } } while(secuse<=secnum); return (NULL); } void DispPlayTime(void) { int ph,pm,ps; ph = endtime.ti_hour - starttime.ti_hour; pm = endtime.ti_min - starttime.ti_min; ps = endtime.ti_sec - starttime.ti_sec; if(ph<0) ph+=24; if(pm<0) { ph--; pm+=60; } if(ps<0) { pm--; ps+=60; } gotoxy(1,MAXY+1); printf("Time use: %d hour- %d min- %d sec ",ph,pm,ps); } int TimeUse(void) { int ph,pm,ps; gettime(&endtime); ph = endtime.ti_hour - starttime.ti_hour; pm = endtime.ti_min - starttime.ti_min; ps = endtime.ti_sec - starttime.ti_sec; if(ph<0) ph+=24; if(pm<0) { ph--; pm+=60; } if(ps<0) { pm--; ps+=60; } return(ps+(60*(pm+60*ph))); } void HideCur(void) { union REGS regs0; regs0.h.ah=1; regs0.h.ch=0x30; regs0.h.cl=0x31; int86(0x10,®s0,®s0); } void ResetCur(void) { union REGS regs0; regs0.h.ah=1; regs0.h.ch=0x06; regs0.h.cl=0x07; int86(0x10,®s0,®s0); } /* ------------ main ANT programe ------------- */ void WorldInitial(void) { int k,i,j; randomize(); clrscr(); HomeFoodInitial(); for(AntNow=0;AntNow<MAX_ANT;AntNow++) { AntInitial(); } /* of for AntNow */; BlockInitial(); for(k=0;k<=1;k++) /* SMELL TYPE FOOD and HOME */ for(i=0;i<=MAXX;i++) for(j=0;j<=MAXY;j++) Smell[k][i][j] = 0; SmellGoneTimer = 0; gettime(&starttime); SmellDispFlag = 0; CanFindFood = 0; HardtoFindPath = 0; } void BlockInitial(void) { int i,j; int bn; for(i=0;i<=MAXX;i++) for(j=0;j<=MAXY;j++) block[i][j] = 0; bn = 1+ MAX_BLOCK/2 + random(MAX_BLOCK/2); for(i=0;i<=bn;i++) CreatBlock(); } void CreatBlock(void) { int x1,y1,x2,y2; int dx,dy; int i,j; x1 = random(MAXX)+1; y1 = random(MAXY)+1; dx = random(MAXX/10)+1; dy = random(MAXY/10)+1; x2 = x1+dx; y2 = y1+dy; if(x2>MAXX) x2 = MAXX; if(y2>MAXY) y2 = MAXY; if(food.xxx>=x1&&food.xxx<=x2&&food.yyy>=y1&&food.yyy<=y2) return; if(home.xxx>=x1&&home.xxx<=x2&&home.yyy>=y1&&home.yyy<=y2) return; for(i=x1;i<=x2;i++) for(j=y1;j<=y2;j++) { block[i][j] = 1; gotoxy(i,j); putch(BLOCK_CHAR); } } void SaveBlock(void) { FILE *fp_block; char FileNameBlock[20]; int i,j; gotoxy(1,MAXY+1); printf(" "); gotoxy(1,MAXY+1); printf("Save to file...",FileNameBlock); gets(FileNameBlock); if(FileNameBlock[0]==0) strcpy(FileNameBlock,"Ant.ant"); else strcat(FileNameBlock,".ant"); if ((fp_block = fopen(FileNameBlock, "wb")) == NULL) { gotoxy(1,MAXY+1); printf("Creat file %s fail...",FileNameBlock); getch(); exit(2); } gotoxy(1,MAXY+1); printf(" "); fputc(home.xxx,fp_block); fputc(home.yyy,fp_block); fputc(food.xxx,fp_block); fputc(food.yyy,fp_block); for(i=0;i<=MAXX;i++) for(j=0;j<=MAXY;j++) fputc(block[i][j],fp_block); fclose(fp_block); } void LoadBlock(void) { FILE *fp_block; char FileNameBlock[20]; int i,j,k; gotoxy(1,MAXY+1); printf(" "); gotoxy(1,MAXY+1); printf("Load file...",FileNameBlock); gets(FileNameBlock); if(FileNameBlock[0]==0) strcpy(FileNameBlock,"Ant.ant"); else strcat(FileNameBlock,".ant"); if ((fp_block = fopen(FileNameBlock, "rb")) == NULL) { gotoxy(1,MAXY+1); printf("Open file %s fail...",FileNameBlock); getch(); exit(2); } clrscr(); home.xxx = fgetc(fp_block); home.yyy = fgetc(fp_block); food.xxx = fgetc(fp_block); food.yyy = fgetc(fp_block); gotoxy(home.xxx,home.yyy); putch(HOME_CHAR); gotoxy(food.xxx,food.yyy); putch(FOOD_CHAR); food.amount = random(MAX_FOOD/3)+2*MAX_FOOD/3+1; /* food.amount = MAX_FOOD; */ home.amount = 0; home.TargetFood = (food.amount<TARGET_FOOD)?food.amount:TARGET_FOOD; for(AntNow=0;AntNow<MAX_ANT;AntNow++) { AntInitial(); } /* of for AntNow */; for(i=0;i<=MAXX;i++) for(j=0;j<=MAXY;j++) { block[i][j] = fgetc(fp_block); if(block[i][j]) { gotoxy(i,j); putch(BLOCK_CHAR); } } for(k=0;k<=1;k++) /* SMELL TYPE FOOD and HOME */ for(i=0;i<=MAXX;i++) for(j=0;j<=MAXY;j++) Smell[k][i][j] = 0; SmellGoneTimer = 0; gettime(&starttime); SmellDispFlag = 0; CanFindFood = 0; HardtoFindPath = 0; fclose(fp_block); } void HomeFoodInitial(void) { int randnum; int homeplace; /* 1 -- home at left-up, food at right-down 2 -- home at left-down, food at right-up 3 -- home at right-up, food at left-down 4 -- home at right-down, food at left-up */ randnum = random(100); if(randnum<25) homeplace = 1; else if (randnum>=25&&randnum<50) homeplace = 2; else if (randnum>=50&&randnum<75) homeplace = 3; else homeplace = 4; switch(homeplace) { case 1: home.xxx = random(MAXX/3)+1; home.yyy = random(MAXY/3)+1; food.xxx = random(MAXX/3)+2*MAXX/3+1; food.yyy = random(MAXY/3)+2*MAXY/3+1; break; case 2: home.xxx = random(MAXX/3)+1; home.yyy = random(MAXY/3)+2*MAXY/3+1; food.xxx = random(MAXX/3)+2*MAXX/3+1; food.yyy = random(MAXY/3)+1; break; case 3: home.xxx = random(MAXX/3)+2*MAXX/3+1; home.yyy = random(MAXY/3)+1; food.xxx = random(MAXX/3)+1; food.yyy = random(MAXY/3)+2*MAXY/3+1; break; case 4: home.xxx = random(MAXX/3)+2*MAXX/3+1; home.yyy = random(MAXY/3)+2*MAXY/3+1; food.xxx = random(MAXX/3)+1; food.yyy = random(MAXY/3)+1; break; } food.amount = random(MAX_FOOD/3)+2*MAX_FOOD/3+1; /* food.amount = MAX_FOOD; */ home.amount = 0; home.TargetFood = (food.amount<TARGET_FOOD)?food.amount:TARGET_FOOD; /* data correctness check */ if(home.xxx<=0||home.xxx>MAXX||home.yyy<=0||home.yyy>MAXY|| food.xxx<=0||food.xxx>MAXX||food.yyy<=0||food.yyy>MAXY|| food.amount<=0) { gotoxy(1,MAXY+1); printf("World initial fail, any key to exit..."); getch(); exit(2); } gotoxy(home.xxx,home.yyy); putch(HOME_CHAR); gotoxy(food.xxx,food.yyy); putch(FOOD_CHAR); }void AntInitial(void) /* initial ant[AntNow] */ { int randnum; int i; ant[AntNow].xxx = home.xxx; ant[AntNow].yyy = home.yyy; randnum = random(100); if(randnum<25) ant[AntNow].dir = UP; else if (randnum>=25&&randnum<50) ant[AntNow].dir = DOWN; else if (randnum>=50&&randnum<75) ant[AntNow].dir = LEFT; else ant[AntNow].dir = RIGHT; ant[AntNow].speed = 2*(random(INI_SPEED/2)+1); ant[AntNow].SpeedTimer = 0; ant[AntNow].food = 0; ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD] = 0; ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_HOME] = MAX_SMELL; ant[AntNow].IQ = 1; for(i=0;i<TRACE_REMEMBER;i++) { ant[AntNow].tracex[i] = 0; ant[AntNow].tracey[i] = 0; } ant[AntNow].TracePtr = 0; /* a sepecail ant */ if(AntNow==0) ant[AntNow].speed = INI_SPEED; } void WorldChange(void) { int k,i,j; int smelldisp; SmellGoneTimer+=timer10ms; if(SmellGoneTimer>=SMELL_GONE_SPEED) { SmellGoneTimer = 0; for(k=0;k<=1;k++) /* SMELL TYPE FOOD and HOME */ for(i=1;i<=MAXX;i++) for(j=1;j<=MAXY;j++) { if(Smell[k][i][j]) { smelldisp = 1+((10*Smell[k][i][j])/(MAX_SMELL*SMELL_DROP_RATE)); if(smelldisp>=30000||smelldisp<0) smelldisp = 30000; if(SmellDispFlag) { gotoxy(i,j); if((i==food.xxx&&j==food.yyy)||(i==home.xxx&&j==home.yyy)) /* don't over write Food and Home */; else { if(smelldisp>9) putch('#'); else putch(smelldisp+'0'); } } Smell[k][i][j]-= 1+(Smell[k][i][j]*SMELL_GONE_RATE); if(Smell[k][i][j]<0) Smell[k][i][j] = 0; if(SmellDispFlag) { if(Smell[k][i][j]<=2) { gotoxy(i,j); putch(SPACE); } } } } /* of one location */ } /* of time to change the world */ } /* of world change */ void AntMove(void) { int antx,anty; int smelltodrop,smellnow; for(AntNow=0;AntNow<MAX_ANT;AntNow++) { ant[AntNow].SpeedTimer+=timer10ms; if(ant[AntNow].SpeedTimer>=ant[AntNow].speed) { ant[AntNow].SpeedTimer = 0; gotoxy(ant[AntNow].xxx,ant[AntNow].yyy); putch(SPACE); AntOneStep(); gotoxy(ant[AntNow].xxx,ant[AntNow].yyy); /* ant0 is a sepecail ant, use different color */ if(AntNow==0) textcolor(0xd); if(ant[AntNow].food) putch(ANT_CHAR_FOOD); else putch(ANT_CHAR_EMPTY); if(AntNow==0) textcolor(0x7); /* remember trace */ ant[AntNow].tracex[ant[AntNow].TracePtr] = ant[AntNow].xxx; ant[AntNow].tracey[ant[AntNow].TracePtr] = ant[AntNow].yyy; if(++(ant[AntNow].TracePtr)>=TRACE_REMEMBER) ant[AntNow].TracePtr = 0; /* drop smell */ antx = ant[AntNow].xxx; anty = ant[AntNow].yyy; if(ant[AntNow].food) /* have food, looking for home */ { if(ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD]) { smellnow = Smell[SMELL_TYPE_FOOD][antx][anty]; smelltodrop = ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD]*SMELL_DROP_RATE; if(smelltodrop>smellnow) Smell[SMELL_TYPE_FOOD][antx][anty] = smelltodrop; /* else Smell[...] = smellnow */ ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD]-= smelltodrop; if(ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD]<0) ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD] = 0; } /* of have smell to drop */ } /* of have food */ else /* no food, looking for food */ { if(ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_HOME]) { smellnow = Smell[SMELL_TYPE_HOME][antx][anty]; smelltodrop = ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_HOME]*SMELL_DROP_RATE; if(smelltodrop>smellnow) Smell[SMELL_TYPE_HOME][antx][anty] = smelltodrop; /* else Smell[...] = smellnow */ ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_HOME]-= smelltodrop; if(ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_HOME]<0) ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_HOME] = 0; } /* of have smell to drop */ } } /* of time to go */ /* else not go */ } /* of for AntNow */ textcolor(FOOD_HOME_COLOR); gotoxy(home.xxx,home.yyy); putch(HOME_CHAR); gotoxy(food.xxx,food.yyy); if(food.amount>0) putch(FOOD_CHAR); else putch(FOOD_CHAR2); textcolor(7); gotoxy(1,MAXY+1); printf("Food %d, Home %d ",food.amount,home.amount); } void AntOneStep(void) { int ddir,tttx,ttty; int i; ddir = ant[AntNow].dir; tttx = ant[AntNow].xxx; ttty = ant[AntNow].yyy; ddir = AntNextDir(tttx,ttty,ddir); switch(ddir) { case UP: ttty--; break; case DOWN: ttty++; break; case LEFT: tttx--; break; case RIGHT: tttx++; break; default: break; } /* of switch dir */ ant[AntNow].dir = ddir; ant[AntNow].xxx = tttx; ant[AntNow].yyy = ttty; if(ant[AntNow].food) /* this ant carry with food, search for home */ { if(tttx==home.xxx&&ttty==home.yyy) { home.amount++; AntInitial(); } if(tttx==food.xxx&&ttty==food.yyy) ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD] = MAX_SMELL; } /* of search for home */ else /* this ant is empty, search for food */ { if(tttx==food.xxx&&ttty==food.yyy) { if(food.amount>0) { ant[AntNow].food = 1; food.amount--; ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD] = MAX_SMELL; ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_HOME] = 0; ant[AntNow].dir = TurnBack(ant[AntNow].dir); for(i=0;i<TRACE_REMEMBER;i++) { ant[AntNow].tracex[i] = 0; ant[AntNow].tracey[i] = 0; } ant[AntNow].TracePtr = 0; CanFindFood = 1; } /* of still have food */ } if(tttx==home.xxx&&ttty==home.yyy) ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_HOME] = MAX_SMELL; } /* of search for food */ } void DealKey(char key) { int i; switch(key) { case 'p': gettime(&endtime); DispPlayTime(); getch(); gotoxy(1,MAXY+1); for(i=1;i<=MAXX-1;i++) putch(SPACE); break; case 't': if(SmellDispFlag) { SmellDispFlag=0; ClearSmellDisp(); } else SmellDispFlag = 1; break; case '1': DispSmell(SMELL_TYPE_FOOD); getch(); ClearSmellDisp(); break; case '2': DispSmell(SMELL_TYPE_HOME); getch(); ClearSmellDisp(); break; case '3': DispSmell(2); getch(); ClearSmellDisp(); break; case 's': SaveBlock(); break; case 'l': LoadBlock(); break; default: gotoxy(1,MAXY+1); for(i=1;i<=MAXX-1;i++) putch(SPACE); } /* of switch */ } void ClearSmellDisp(void) { int k,i,j; for(k=0;k<=1;k++) /* SMELL TYPE FOOD and HOME */ for(i=1;i<=MAXX;i++) for(j=1;j<=MAXY;j++) { if(Smell[k][i][j]) { gotoxy(i,j); putch(SPACE); } } /* of one location */ } void DispSmell(int type) /* input: 0 -- Only display food smell 1 -- Only display home smell 2 -- Display both food and home smell */ { int k,i,j; int fromk,tok; int smelldisp; switch(type) { case 0: fromk = 0; tok = 0; break; case 1: fromk = 1; tok = 1; break; case 2: fromk = 0; tok = 1; break; default:fromk = 0; tok = 1; break; } SmellGoneTimer = 0; for(k=fromk;k<=tok;k++) /* SMELL TYPE FOOD and HOME */ for(i=1;i<=MAXX;i++) for(j=1;j<=MAXY;j++) { if(Smell[k][i][j]) { smelldisp = 1+((10*Smell[k][i][j])/(MAX_SMELL*SMELL_DROP_RATE)); if(smelldisp>=30000||smelldisp<0) smelldisp = 30000; gotoxy(i,j); if(i!=food.xxx||j!=food.yyy) { if((i==food.xxx&&j==food.yyy)||(i==home.xxx&&j==home.yyy)) /* don't over write Food and Home */; else { if(smelldisp>9) putch('#'); else putch(smelldisp+'0'); } } } } /* of one location */ } int AntNextDir(int xxx,int yyy,int ddir) { int randnum; int testdir; int CanGoState; int cangof,cangol,cangor; int msf,msl,msr,maxms; int type; CanGoState = CanGo(xxx,yyy,ddir); if(CanGoState==0||CanGoState==2||CanGoState==3||CanGoState==6) cangof = 1; else cangof = 0; if(CanGoState==0||CanGoState==1||CanGoState==3||CanGoState==5) cangol = 1; else cangol = 0; if(CanGoState==0||CanGoState==1||CanGoState==2||CanGoState==4) cangor = 1; else cangor = 0; if(ant[AntNow].food) type = SMELL_TYPE_HOME; else type = SMELL_TYPE_FOOD; msf = GetMaxSmell(type,xxx,yyy,ddir); msl = GetMaxSmell(type,xxx,yyy,TurnLeft(ddir)); msr= GetMaxSmell(type,xxx,yyy,TurnRight(ddir)); maxms = MaxLocation(msf,msl,msr); /* maxms - 1 - msf is MAX 2 - msl is MAX 3 - msr is MAX 0 - all 3 number is 0 */ testdir = NULL; switch(maxms) { case 0: /* all is 0, keep testdir = NULL, random select dir */ break; case 1: if(cangof) testdir = ddir; else if(msl>msr) if(cangol) testdir = TurnLeft(ddir); else if(cangor) testdir = TurnRight(ddir); break; case 2: if(cangol) testdir = TurnLeft(ddir); else if(msf>msr) if(cangof) testdir = ddir; else if(cangor) testdir = TurnRight(ddir); break; case 3: if(cangor) testdir = TurnRight(ddir); else if(msf>msl) if(cangof) testdir =ddir; else if(cangol) testdir = TurnLeft(ddir); break; default:break; } /* of maxms */ randnum = random(1000); if(randnum<SMELL_DROP_RATE*1000||testdir==NULL) /* 1. if testdir = NULL, means can not find the max smell or the dir to max smell can not go then random select dir 2. if ant error, don't follow the smell, random select dir */ { randnum = random(100); switch(CanGoState) { case 0: if(randnum<90) testdir = ddir; else if (randnum>=90&&randnum<95) testdir = TurnLeft(ddir); else testdir = TurnRight(ddir); break; case 1: if(randnum<50) testdir = TurnLeft(ddir); else testdir = TurnRight(ddir); break; case 2: if(randnum<90) testdir = ddir; else testdir = TurnRight(ddir); break; case 3: if(randnum<90) testdir = ddir; else testdir = TurnLeft(ddir); break; case 4: testdir = TurnRight(ddir); break; case 5: testdir = TurnLeft(ddir); break; case 6: testdir = ddir; break; case 7: testdir = TurnBack(ddir); break; default:testdir = TurnBack(ddir); } /* of can go state */ } return(testdir); } int GetMaxSmell(int type,int xxx,int yyy,int ddir) { int i,j; int ms; /* MAX smell */ ms = 0; switch(ddir) { case UP: for(i=xxx-ANT_EYESHOT;i<=xxx+ANT_EYESHOT;i++) for(j=yyy-ANT_EYESHOT;j<yyy;j++) { if(!JudgeCanGo(i,j)) continue; if((i==food.xxx&&j==food.yyy&&type==SMELL_TYPE_FOOD)|| (i==home.xxx&&j==home.yyy&&type==SMELL_TYPE_HOME)) { ms = MAX_SMELL; break; } if(IsTrace(i,j)) continue; if(Smell[type][i][j]>ms) ms = Smell[type][i][j]; } break; case DOWN: for(i=xxx-ANT_EYESHOT;i<=xxx+ANT_EYESHOT;i++) for(j=yyy+1;j<=yyy+ANT_EYESHOT;j++) { if(!JudgeCanGo(i,j)) continue; if((i==food.xxx&&j==food.yyy&&type==SMELL_TYPE_FOOD)|| (i==home.xxx&&j==home.yyy&&type==SMELL_TYPE_HOME)) { ms = MAX_SMELL; break; } if(IsTrace(i,j)) continue; if(Smell[type][i][j]>ms) ms = Smell[type][i][j]; } break; case LEFT: for(i=xxx-ANT_EYESHOT;i<xxx;i++) for(j=yyy-ANT_EYESHOT;j<=yyy+ANT_EYESHOT;j++) { if(!JudgeCanGo(i,j)) continue; if((i==food.xxx&&j==food.yyy&&type==SMELL_TYPE_FOOD)|| (i==home.xxx&&j==home.yyy&&type==SMELL_TYPE_HOME)) { ms = MAX_SMELL; break; } if(IsTrace(i,j)) continue; if(Smell[type][i][j]>ms) ms = Smell[type][i][j]; } break; case RIGHT: for(i=xxx+1;i<=xxx+ANT_EYESHOT;i++) for(j=yyy-ANT_EYESHOT;j<=yyy+ANT_EYESHOT;j++) { if(!JudgeCanGo(i,j)) continue; if((i==food.xxx&&j==food.yyy&&type==SMELL_TYPE_FOOD)|| (i==home.xxx&&j==home.yyy&&type==SMELL_TYPE_HOME)) { ms = MAX_SMELL; break; } if(IsTrace(i,j)) continue; if(Smell[type][i][j]>ms) ms = Smell[type][i][j]; } break; default: break; } return(ms); } int IsTrace(int xxx,int yyy) { int i; for(i=0;i<TRACE_REMEMBER;i++) if(ant[AntNow].tracex[i]==xxx&&ant[AntNow].tracey[i]==yyy) return(1); return(0); } int MaxLocation(int num1,int num2,int num3) { int maxnum; if(num1==0&&num2==0&&num3==0) return(0); maxnum = num1; if(num2>maxnum) maxnum = num2; if(num3>maxnum) maxnum = num3; if(maxnum==num1) return(1); if(maxnum==num2) return(2); if(maxnum==num3) return(3); } int CanGo(int xxx,int yyy,int ddir) /* input: xxx,yyy - location of ant ddir - now dir output: 0 - forward and left and right can go 1 - forward can not go 2 - left can not go 3 - right can not go 4 - forward and left can not go 5 - forward and right can not go 6 - left and right can not go 7 - forward and left and right all can not go */ { int tx,ty,tdir; int okf,okl,okr; /* forward can go ? */ tdir = ddir; tx = xxx; ty = yyy; switch(tdir) { case UP: ty--; break; case DOWN: ty++; break; case LEFT: tx--; break; case RIGHT: tx++; break; default: break; } /* of switch dir */ if(JudgeCanGo(tx,ty)) okf = 1; else okf = 0; /* turn left can go ? */ tdir = TurnLeft(ddir); tx = xxx; ty = yyy; switch(tdir) { case UP: ty--; break; case DOWN: ty++; break; case LEFT: tx--; break; case RIGHT: tx++; break; default: break; } /* of switch dir */ if(JudgeCanGo(tx,ty)) okl = 1; else okl = 0; /* turn right can go ? */ tdir = TurnRight(ddir); tx = xxx; ty = yyy; switch(tdir) { case UP: ty--; break; case DOWN: ty++; break; case LEFT: tx--; break; case RIGHT: tx++; break; default: break; } /* of switch dir */ if(JudgeCanGo(tx,ty)) okr = 1; else okr = 0; if(okf&&okl&&okr) return(0); if(!okf&&okl&&okr) return(1); if(okf&&!okl&&okr) return(2); if(okf&&okl&&!okr) return(3); if(!okf&&!okl&&okr) return(4); if(!okf&&okl&&!okr) return(5); if(okf&&!okl&&!okr) return(6); if(!okf&&!okl&&!okr) return(7); return(7); } int JudgeCanGo(int xxx,int yyy) /* input: location to judeg output: 0 -- can not go 1 -- can go */ { int i,j; if(xxx<=0||xxx>MAXX) return(0); if(yyy<=0||yyy>MAXY) return(0); if(block[xxx][yyy]) return(0); return(1); } int TurnLeft(int ddir) { switch(ddir) { case UP: return(LEFT); case DOWN: return(RIGHT); case LEFT: return(DOWN); case RIGHT: return(UP); default: break; } /* of switch dir */ } int TurnRight(int ddir) { switch(ddir) { case UP: return(RIGHT); case DOWN: return(LEFT); case LEFT: return(UP); case RIGHT: return(DOWN); default: break; } /* of switch dir */ } int TurnBack(int ddir) { switch(ddir) { case UP: return(DOWN); case DOWN: return(UP); case LEFT: return(RIGHT); case RIGHT: return(LEFT); default: break; } /* of switch dir */ }
发表评论
-
几种经典的Hash算法的实现(源代码)
2010-03-18 10:59 1910哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值,这个 ... -
约瑟夫环问题(Josephus)的两种解法(源代码)
2010-03-18 10:56 1554算法描述: 有编号从1到N的N个人坐成一圈报数,报到M的人出局 ... -
欧几里德算法的简单描述以及C++与Java的各自实现(源代码)
2010-03-18 10:54 1467欧几里德算法描述:欧几里德算法又称辗转相除法,用于计算两个整数 ... -
Stein算法的简单描述以及C++/Java的三种实现源代码
2010-03-18 10:52 1269在欧几里德算法的简单 ... -
DES加密标准的说明以及加密/解密函数的实现源代码
2010-03-18 10:49 1560面是来自维基的关于DES的说明: 数据加密标准( DES )是 ... -
汉诺塔算法的递归与非递归的C以及C++源代码
2010-03-18 10:45 2194汉诺塔(又称河内塔)问题其实是印度的一个古老的传说。 开天辟 ... -
二分搜索算法(折半查找)原理以及递归(recuition),迭代(iteration)的两种实现源代码
2010-03-18 10:34 2643折半查找法也称为二分查找法,它充分利用了元素间的次序关系,采用 ...
相关推荐
蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种模拟自然界蚂蚁寻找食物过程中发现最短路径行为的优化算法。这种算法在解决复杂优化问题时表现出色,特别是在旅行商问题、网络路由和多目标优化等领域。MATLAB作为一...
蚁群优化(Ant Colony Optimization,ACO)是一种模拟蚂蚁觅食行为的启发式算法,它属于群体智能优化算法的一种。蚂蚁在寻找食物的过程中,能够找到从巢穴到食物源之间的最短路径,科学家们通过研究这一社会性行为,...
蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种模拟生物界蚂蚁行为的全局优化算法,由Marco Dorigo在1992年提出。该算法基于蚂蚁寻找食物过程中释放信息素来建立路径的行为,通过模拟这一过程来解决组合优化问题。...
蚁群优化算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种模拟自然界蚂蚁寻找食物路径行为的智能优化算法,由Marco Dorigo于1992年提出。该算法基于蚂蚁在寻找食物时通过释放信息素来沟通,逐渐形成最短路径的原理。在...
蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)是一种模拟生物界蚂蚁行为的优化算法,由Marco Dorigo在1992年提出。该算法源于观察到蚂蚁如何在寻找食物源和返回巢穴的过程中,通过释放信息素来形成最短路径。这种集体...
蚂蚁算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种模拟自然界中蚂蚁行为的优化算法,由Marco Dorigo在1992年提出。这种算法基于蚂蚁在寻找食物过程中通过释放信息素来建立路径的行为,用于解决复杂优化问题。在MATLAB...
蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种模拟生物界中蚂蚁寻找食物行为的优化算法,主要用于解决组合优化问题,如旅行商问题、网络路由问题等。在这个压缩包中,包含的是蚁群算法的源代码,它可以帮助我们...
基本蚁群算法(Ant Colony Optimization,简称ACO)是一种基于生物群体行为的优化算法,源自于蚂蚁寻找食物过程中构建最短路径的行为。在计算机科学领域,ACO被广泛应用在解决组合优化问题,如旅行商问题、网络路由...
蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)是一种基于生物启发式优化的计算方法,它模拟了蚂蚁寻找食物路径的过程来解决复杂问题。 蚁群算法的核心思想是通过虚拟蚂蚁在解空间中探索最优路径,并利用信息素(一种...
蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种基于生物启发式的全局优化方法,源自蚂蚁在寻找食物过程中形成的路径选择行为。这种算法模拟了蚂蚁在寻找食物源和巢穴之间的路径时释放信息素并根据信息素浓度选择...
蚁群算法(ACO,Ant Colony Optimization)是一种模拟生物行为的优化算法,灵感来源于蚂蚁寻找食物路径的行为。在自然界中,蚂蚁通过释放信息素来沟通,寻找并标记出从巢穴到食物源最短的路径。蚁群算法利用这种机制...
蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种模拟生物界蚂蚁寻找食物路径行为的优化算法,由Marco Dorigo在1992年提出。它主要用于解决组合优化问题,如旅行商问题(Traveling Salesman Problem, TSP)、网络...
蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)是一种受到自然界蚂蚁行为启发的优化算法,由Marco Dorigo在1992年提出。这种算法模仿了蚂蚁寻找食物路径的行为,通过在搜索空间中散布虚拟的“蚂蚁”,并在路径上留下一种...
蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)源于对蚂蚁寻找食物路径的行为观察,是一种模拟自然界的优化算法。在图像边缘检测中,蚁群算法可以用于寻找图像像素之间的最优连接,以形成最可能的边缘。具体来说,每个...
蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种模拟生物行为的优化算法,源自对蚂蚁寻找食物路径的行为研究。在自然环境中,蚂蚁通过释放信息素来沟通路径的质量,从而找到从巢穴到食物源的最短路径。蚁群算法借鉴...
蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种模拟生物界蚂蚁寻找食物路径行为的优化算法,常用于解决组合优化问题,如旅行商问题、网络路由等。本项目提供了C++语言实现的蚁群算法源代码,名为"ant",旨在帮助...
蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种模拟生物界中蚂蚁寻找食物行为的优化算法,主要用于解决组合优化问题,如旅行商问题、网络路由等。这种算法是基于多智能体系统理论,由Marco Dorigo在1992年提出,其...
蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种模拟自然界中蚂蚁寻找食物路径行为的优化算法,由Marco Dorigo在1992年提出。它主要用于解决组合优化问题,如旅行商问题(Traveling Salesman Problem, TSP)、图...
蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)作为一种高效的全局优化算法,常被用于解决此类问题。本项目通过C++编程语言实现了基于蚁群算法的机器人路径规划,为机器人在复杂环境中寻找最优路径提供了有效的解决方案...
【标题】"tsp.rar" 是一个压缩包文件,它包含了一个使用Java编程语言实现的蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)来解决旅行商问题(Travelling Salesman Problem, TSP)的程序。旅行商问题是一个经典的组合优化...